Question

九（1）班的物理小組“滑輪組機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，你幫他們完成下列步驟：
（1）該實(shí)驗(yàn)原理是______；需要的測(cè)量器材有______、______；
（2）在測(cè)量拉力時(shí)應(yīng)______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)并讀數(shù)，如果在靜止時(shí)讀數(shù)，測(cè)得的機(jī)械效率將______（偏大/偏小/不變）；
（3）將第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率計(jì)算好，并填在表的空格中，你能分析一下機(jī)械效率不能是100%的原因嗎？請(qǐng)你試著寫出一條：______；

序號(hào)	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	繩端拉力F/N	繩端移動(dòng)的距離s/m	機(jī)械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3	74%
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	8	0.1	3	0.3	______

（4）分析表中的數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是：______；
（5）為了驗(yàn)證滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)（動(dòng)滑輪重）有關(guān)，請(qǐng)寫出有簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟：______．

Answer 1

（1）滑輪組機(jī)械效率的測(cè)量原理為：η=

W有用

W總

．
由于W_有用=Gh，W_總=Fs，所以要用到彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物重G和拉力F，用刻度尺測(cè)量物體上升高度h和繩子自由端移動(dòng)的距離s．
（2）要正確地測(cè)出拉力的大小，需豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)．
若在靜止時(shí)讀數(shù)，此時(shí)測(cè)得的拉力沒有克服摩擦力，所以計(jì)算出的總功偏小，根據(jù)公式η=

W有用

W總

，則計(jì)算出的機(jī)械效率偏大．
（3）第三次實(shí)驗(yàn)的效率η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

8N×0.1m

3N×0.3m

≈88.9%
由于在使用滑輪組時(shí)要克服動(dòng)滑輪重力做額外功，所以機(jī)械效率小于1．
（4）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)驗(yàn)中使用的是同一個(gè)滑輪組，所以動(dòng)滑輪的重力相同，被提升的鉤碼重增大，滑輪組的效率也提高，可以得出在動(dòng)滑輪重一定時(shí)，物體越重機(jī)械效率越高．
（5）要探究機(jī)械效率與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)（動(dòng)滑輪重）之間的關(guān)系，需使滑輪組提升的物重相同，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)不同．
故答案為：（1）η=

W有用

W總

；彈簧測(cè)力計(jì)；直尺；（2）豎直向上勻速直線；偏大；（3）88.9%；要克服動(dòng)滑輪重做額外功；（4）在動(dòng)滑輪重一定時(shí)，物體越重機(jī)械效率越高；
（5）使用動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)不同的兩個(gè)滑輪組提升同一重物，分別測(cè)出其機(jī)械效率進(jìn)行比較便可得出結(jié)論．